Erschienen am: 14.04.2017, Ausgabe SPS-MAGAZIN Hannover Messe 2017

Effizienter planen und fertigen mit intelligenter Projektierungssoftware

Automatisierte Klemmenleistenfertigung

Während sich Vertreter von Wirtschaft, Politik und Wissenschaft intensiv mit der theoretischen Umsetzung der digitalisierten Produktion beschäftigen, stellt die Industrie bereits vielversprechende Projekte auf die Beine. Dazu gehört auch der Schaltschrankbau mit einer weitgehend automatisierten Klemmenleistenfertigung. Maßgebliche Voraussetzung hierfür ist ein durchgängiger Datenfluss über alle Prozessschritte. Wenn sich mit flexiblen Produktionseinrichtungen individualisierte Klemmenleisten bis zur Losgröße 1 wirtschaftlich herstellen lassen, können bei der Schaltschrankfertigung hohe Potenziale ausgeschöpft werden.


Ohne eine reibungslose Übermittlung der Daten im jeweils benötigten Format ist diese Form der Produktion jedoch nicht denkbar. Geeignete Software-Lösungen sind daher ein maßgeblicher Erfolgsfaktor für die Entwicklung solcher Fertigungsanlagen. Die Projektierungssoftware Clip Project von Phoenix Contact bildet dabei die offene Schnittstelle für den Datenfluss entlang der Wertschöpfungskette - durchgängig von der CAE-Ebene bis zur automatisierten Produktion.

Digitaler Schaltplan

Bereits in der Phase der Schaltschrank-Projektierung werden dabei die Klemmenleisten als Verbindungspunkte in den jeweiligen Schaltplänen berücksichtigt. Eine schnelle und komfortable Erstellung solcher Schaltpläne ermöglicht zum Beispiel die Projektierungs-Software Electric P8 aus dem Hause Eplan. Wird ein Schaltplan mit diesem Programm generiert, stehen dem Nutzer zahlreiche Gestaltungsmöglichkeiten zur Verfügung. Auf dem digitalen Schaltplan kann er alle wesentlichen Verbraucher, Verbindungsleitungen und Klemmenpunkte als Zeichensymbole einfügen. Nach der Layout-Planung erfolgt dann die Zuweisung funktionaler Werte zu diesen Symbolen. In diesem Arbeitsschritt besteht die Herausforderung darin, allen gesetzten Verbindungspunkten die jeweils richtigen Reihenklemmen zuzuordnen. Zur Realisierung einer Artikelzuweisung in Eplan Electric P8 haben sich im Markt zwei unterschiedliche Methoden durchgesetzt: die klassische und die funktionale Projektierung. Bei der klassischen Klemmenpunkt-Projektierung wird jedem definierten Verbindungspunkt ein Reihenklemmen-Typ aus der Electric P8-Datenbibliothek manuell zugewiesen. Dieser gängige Ansatz setzt allerdings voraus, dass der Planer über umfassende Produktkenntnisse verfügt, um für jeden Klemmenpunkt die optimale Artikelauswahl zu treffen. So muss der Anwender z.B. bei jedem Verbindungspunkt wissen, welcher Klemmentyp inklusive des passenden Zubehörs verwendet werden soll. Bedingt durch den manuellen Prozess ist diese Methode der Projektierung allerdings fehleranfällig und zeitintensiv.

Verbindungspunkte werden zu Reihenklemmen

Eine funktionale Projektierung steigert die Effizienz in diesem Bereich erheblich. Mit der Planungssoftware Clip Project Planning bietet Phoenix Contact ein leicht bedienbares intuitives Programm, das eine automatische Zuweisung von Klemmentypen ermöglicht: die Exportfunktion in Eplan Electric P8 überträgt alle ausgewählten Klemmenpunkte direkt an Clip Project Planning. Der Anwender wählt lediglich einen von sechs möglichen Anschlusstypen aus. Dann wandelt die Klemmenaustauschdatei von Clip Project Planning alle virtuellen Verbindungspunkte in die passenden Reihenklemmen um. Der Auswahlmechanismus berücksichtigt die Eigenschaften des Verbindungpunktes und ermittelt somit immer den richtigen Klemmentyp. Relevant bei der Auswahl der richtigen Reihenklemme sind unter anderem die Anzahl der aufgeführten Klemmenpunkte, die Größe der verwendeten Aderquerschnitte sowie die generelle Funktionsart, z.B. PE-Leiter. Um die Projektierung weiter zu vereinfachen, wandelt das Programm eingeplante Drahtbrücken vollautomatisch in Stegbrücken um. Mit dieser Funktion sparen Anwender viel Zeit und Geld. Denn Stegbrücken verkürzen im späteren Montageprozess die Verdrahtungszeiten, und außerdem werden weniger Verbindungsleitungen benötigt. Ein weiterer Zeitfresser bei der Projektierung von Klemmenpunkten ist die fachgerechte Zuweisung von Zubehörartikeln wie Deckel, Endhalter, Brücken und Markierungsmaterialien. Um diesen Arbeitsschritt zu eliminieren, bietet Clip Project Planning eine Autokorrektur, welche die automatische Zuweisung aller relevanten Zubehörartikel übernimmt. Bedingt durch die in der Datenbank vermerkte Relation zwischen Reihenklemme und Zubehör wählt das Programm alle benötigten Produkte automatisch aus, weist sie zu und platziert sie. Um die Auswahl von Reihenklemme und Zubehör muss sich der Anwender dann nicht mehr kümmern.

Hohe Flexibilität

Sobald die virtuelle Klemmenleiste mit Hilfe von Clip Project Planning ausgeprägt ist, können die Daten vollständig zu Electric P8 zurückgeführt werden. Dabei werden alle relevanten Stammdaten automatisch übertragen und in der P8-Datenbank neu angelegt oder aktualisiert. Zur weiteren Bearbeitung eines kompletten Auto-matisierungsprojektes sind somit alle notwendigen Artikelstücklisten vorhanden. Da viele Schaltschrankbauer bereits wissen, wie ihre fertigen Klemmenleisten aussehen sollen, bietet Clip Project Planning ihnen zwei unterschiedliche Lösungsansätze an: Zum einen können individuelle Klemmenleisten direkt mit Clip Project aufgebaut werden, zum anderen können Tragschienen, die mittels 3D-Programmen wie Eplan Pro Panel oder Zuken Panel erstellt und komplett bestückt wurden, bequem importiert werden. Dabei spielt es keine Rolle, ob die Produkte auf der importierten Tragschiene von Phoenix Contact oder von anderen Herstellern stammen. Die Software extrahiert die relevanten Artikeldaten aus den jeweiligen Datenbanken und repliziert sie dann exakt im Clip Project-Editor.

Schnell und sicher montieren

Der manuelle Montageprozess gehört im gesamten Workflow zu den zeitaufwendigsten und kostenintensivsten Arbeitsschritten. Als großer Nachteil erweisen sich dabei die gängigen papierbasierten Fertigungsunterlagen. Das Hauptproblem dabei ist, dass manche Dokumente keine visuelle Darstellung der zu verbauenden Komponenten beinhalten. Immer häufiger beschleunigen Unternehmen diesen Prozess und erhöhen zugleich die Qualität, indem sie digitale Fertigungsunterlagen verwenden. Clip Project hat mit seiner Viewer-Funktion diese Lösung bereits integriert. Die digitale Fertigungsunterlage enthält alle relevanten Artikeldaten und kann direkt am Bestückungsplatz genutzt werden. Die täglichen Montageabläufe erfolgten somit schneller und strukturierter.

Fazit

Um den wachsenden Bedarf an Schaltschränken zu decken, die schneller, wirtschaftlicher und dabei möglichst fehlerfrei produziert werden, steigen marktführende Unternehmen bereits auf industrielle Automatisierungslösungen um. Entsprechende Anlagen bieten etwa Phoenix Contact mit der Clip-X-Maschine oder Rittal mit der Athex an. Diese Maschinen automatisieren die Konfektionierung und Bestückung von Tragschienen. Allerdings können diese Bestückungsautomaten nur arbeiten, wenn die Fertigungsaufträge im richtigen Datenformat vorliegen. Aus diesem Grund bietet Clip Project Planning den Anwendern die Möglichkeit, ihre kompletten Fertigungsaufträge im Datenformat Automation ML zu exportieren. Entlang der gesamten Wertschöpfungskette - von der Planung bis zur automatisierten Fertigung - ermöglicht die intelligente Projektierungs-Software auf diese Weise erhebliche Effizienzsteigerungen.

Clip Project Marking: Einfach beschriften

Mit dem Zusatzmodul Clip Project Marking aus dem Hause Phoenix Contact werden Markierungsschilder komfortabel beschriftet. Der Vorteil besteht darin, dass die Software alle Markierungsinformationen zur Klemmen- und Betriebsmittelbeschriftung direkt aus dem CAE-System übernimmt und in der richtigen Bestückungsreihenfolge exportiert. Das erneute Sortieren der Druckaufträge entfällt. Somit sind Montage- und Druckprozess genau aufeinander abgestimmt.